1          MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THÔNG

v           Chương 1: Tổng quan về mạng máy tính

v           Chương 2: Các thiết bị mạng thông dụng

v           Chương 3: Mạng cục bộ LAN

v           Chương 4: Mạng INTERNET

v           Chương 5: Truyền thông

2        1. Mạng cục bộ LAN

v       Tổng quan về mạng cục bộ LAN

♦         Là mạng được thiết kế cho một cơ quan, trường học, một tổ chức…

♦         Có quy mô nhỏ, được sử dụng phổ biến

♦         Đặc điểm của mạng LAN

●        Tính cục bộ thể hiện về mặt địa lý, về mặt sở hữu

●        Chia sẻ tài nguyên

●        Tốc độ truyền cao

●        Tỷ lệ lỗi thấp, giá thành rẻ

●        Chỉ cần một môi trường truyền dẫn chung

♦         Đồ hình của LAN phân theo tôpô vật lý và tôpô logic

v       Tôpô vật lý

♦         D ạng Bus ( Bus Topology)

●        T ất c ả các máy trên m ạng đư ợc n ối t ới Bus chung và dùng chung môi trư ờng truy ền thông đó

●        Hai đ ầu c ủa Bus đư ợc n ối t ới thi ết b ị đ ầu cu ối.

●        D ạng Bus đ ấu n ối đơn gi ản, ti ết ki ệm dây d ẫn.

●        M ột nút m ạng h ỏng không  ảnh hư ởng t ới ho ạt đ ộng c ủa m ạng.

●          N ếu m ột đi ểm trên cáp h ỏng s ẽ làm ng ừng tr ệ ho ạt đ ộng   của mạng.

♦         Dạng hình sao ( Star Topology)

●        Nối các trạm làm việc với một điểm trung tâm bằng một đoạn cáp riêng biệt.

●        Độ ổn định cao

●        Dễ phát hiện lỗi

●        Hoạt động của toàn mạng có tính an toàn cao

●        Việc mở rộng mạng dễ dàng

♦         Dạng nối vòng ( Ring Topology)

●        Nhìn t ừ bên ngoài thì tôpô c ủa nó gi ống tôpô c ủa m ạng hình sao, nó là t ổ h ợp các đo ạn cáp riêng và dùng chung.

●        Các tín hi ệu đư ợc truy ền t ừ tr ạm này t ới tr ạm khác theo m ột vòng kín

●        T ốc đ ộ truy nh ập cao, ít x ảy ra đ ụng đ ộ.

●        C ấu trúc m ạng ph ức t ạp, vi ệc qu ản lý đòi h ỏi cao hơn.

♦         D ạng h ỗn h ợp

●        Đư ợc áp d ụng cho nh ững m ạng LAN có ph ạm vi tr ải r ộng trên m ột khu v ực tương đ ối r ộng.

●          D ạng h ỗn h ợp đư ợc s ử d ụng nhi ểu nh ất là d ạng Bus-Star.

3        1. Mạng cục bộ LAN

v       Tôpô Logic

♦         Mô tả một tuyến đường mà một gói tin được truyền đi trên mạng.

♦         Tầng liên kết dữ liệu của mô hình OSI sẽ điều quản tôpô logic.

♦          Tôpô vật lý và tôpô lôgic của một mạng có thể giống và khác nhau.

♦          Mạng Token ring có tôpô vật lý và tôpô logic khác nhau.

♦         Mạng Ethernet đồng trục có tôpô vật lý là dạng Bus và tôpô lôgic cũng là dạng Bus.

v        Mọi kênh vận tải chỉ có thể truyền tín hiệu tại một thời điểm. Nếu hai máy tính cùng truyền một lúc thì tín hiệu của chúng sẽ gây nhiễu cho nhau.

4        2. Các phương pháp điều khiển truy cập

v     Phương pháp tranh chấp

v     Phương pháp chuyển thẻ bài

v     Phương pháp xử lý ưu tiên

5        2. Các phương pháp điều khiển truy cập

v       Phương pháp tranh chấp

♦         Với phương pháp này thì mọi máy tính có thể truyền bất cứ lúc nào.

♦         Khi hai máy cùng truyền một lúc thì xảy ra đụng độ.

♦         Khi mạng quá bận thì hầu hết các lần truyền thông đều hỏng

♦         Phương pháp CSMA

●        Với giao thức này khi một trạm muốn truyền thông tin vao mạng thì nó phải “lắng nghe” xem trên bus có bận không. Nếu bus rỗi thì nó truyền đi còn nếu bus bận thì nó sẽ chờ.

●        Việc chờ theo giải thuật sau

Ø     Tạm ngừng truyền tới một thời gian ngẫu nhiên nào đó rồi tiếp tục nghe đường truyền.

Ø     Trạm tiếp tục nghe đường truyền cho tới khi thấy đường truyền rỗi thì truyền đi với xác xuất bằng 1.

Ø     Trạm tiếp tục nghe đến khi đường truyền rỗi thì truyền đi với xác xuất p xác định 0<P<1.

6        2. Các phương pháp điều khiển truy cập

v       Phương pháp chuyển thẻ bài

♦         Phương pháp này vận dụng một khung tin có tên là thẻ bài luân chuyển quanh mạng.

♦         Một máy tính muốn truyền thì phải đợi cho đến khi nhận được khung thẻ bài lúc này nó mới được phép truyền.

♦         Khi máy truyền song nó chuyển thẻ bài cho trạm kế tiếp trên mạng.

♦         Token Bus

●        Token đư ợc lưu chuy ển trên vòng logic thi ết l ập b ởi các tr ạm có nhu c ầu truy ền đ ể c ấp phát đư ờng truy ền mà  ở đó vòng logic đ ộc l ập v ới vòng v ật lý th ực.

●        M ỗi tr ạm đư ợc quy ền truy ền d ữ li ệu vào bus trong m ột khe th ời gian xác đ ịnh.

●        Khi d ữ li ệu đư ợc truy ền h ết ho ặc h ết khe th ời gian thì tr ạm đó ph ải chuy ển token đ ến tr ạm k ế ti ếp.

●        Theo phương pháp này cần giải quyết một số vấn đề:

ü     Thiết lập vòng logic gồm những trạm có nhu cầu truyền số liệu.

ü     Mỗi trạm được xác định theo một chuỗi thứ tự mà trạm đầu tiên sẽ nối tới trạm cuối cùng.

ü     Một trạm phải biết được địa chỉ ngay trước và kế sau nó.

ü     Các trạm không có nhu cầu truyền thì chúng nằm ngoài vòng logic.

♦         Token Ring

●        Sử dụng thẻ token để chiếm quyền được truyền. Một thiết bị trong vòng mạng chỉ được truyền dữ liệu khi nó có thẻ.

●        Thẻ được truyền trong mạng lần lượt từ trạm này tới trạm khác.

●        Khi trạm có thẻ nó có thể truyền dữ liệu lên mạng hoặc truyền thẻ cho trạm tiếp theo nếu nó không có dữ liệu cần truyền.

7        2. Các phương pháp điều khiển truy cập

v       Phương pháp truy nhập ưu tiên theo yêu cầu

♦         Sử dụng một thiết bị trung tâm để điều tiết toàn bộ việc truy cập.

♦         Thiết bị trung tâm sẽ yêu cầu dữ liệu từ thiết bị khác trên mạng. Nó sẽ quét các cổng để tìm ra thiết bị có nhu cầu truyền dữ liệu.

♦         Mỗi thiết bị chỉ được phép truyền một khung tin trong một vòng quét.

♦         Ưu điểm.

Ø      Truy nhập theo định kỳ

Ø      Gán được các mức ưu tiên

Ø      Tránh được các va chạm

♦         Nhược điểm

Ø      Nếu trung tâm hỏng thì quá trình trao đổi thông tin sẽ bị ngừng trệ.

Ø      Các trạm thứ cấp không thể truyền thông tin trực tiếp cho nhau.

Ø      Lãng phí lượng băng thông

Ø      Độ trễ cao

8        3. Mạng Ethernet

v       Tổng quan về Ethernet

♦         Đầu tiên được phát triển bởi các hãng Xerox Digital và Intel vào đầu những năm 1970.

♦         Hiện nay Ethernet trở thành cấu trúc mạng LAN thông dụng nhất trên thế giới.

♦         Phương pháp truy cập sử dụng phương pháp CSMA/CD.

♦         Tốc độ truyền 10Mbps-10Gbps

♦         Ethernet dùng địa chỉ MAC chiều dài là 48 bít và biểu diễn dưới dạng 12 số hexa

♦         Sáu số đầu tiên định danh nhà chế tạo.

♦         Sáu số tiếp theo là số seri của giao tiếp.

♦         Trên mạng Ethernet một thiết truyền dữ liệu có thể mở một đường truyền thông đến các thiết bị khác nhờ vào địa chỉ MAC của thiết bị đích.

♦         Thiết bị nguồn gắn một header có chứa địa chỉ MAC đích và địa chỉ nguồn sau đó gửi vào trong mạng.

♦         Các thiết bị sẽ tự kiểm tra địa chỉ đích trong gói tin đó.

v       Các kiểu khung tin của Ethernet

♦         Để có thể truyền thông tin thành công qua mạng Ethernet, các trạm gửi và nhận phải thoả thuận trước về cấu trúc của khung tin sẽ truyền.

♦         Các kiểu khung tin khác nhau sẽ mô tả các chuẩn khác nhau để chỉ định cấu trúc của giao thức.

♦         Hiện có 4 kiểu khung tin Ethernet.

Ø      Ethernet 802.3

Ø      Ethernet 802.2

Ø      Ethernet Snap

Ø      Ethernet II

♦         Các tính năng của chuẩn Ethernet 802.3

♦         Kích cỡ khung giữa 64 và 1518 Byte

♦         Các tính năng của chuẩn Ethernet 802.2

♦         Các tính năng của Ethernet SNAP

♦         Các tính năng của Ethernet II

9        3. Mạng Ethernet

v       Quy tắc đặt tên mạng Ethernet

♦         Một con số chỉ ra tốc độ truyền

♦         Một từ chỉ ra dải nền được dùng

♦          Một hay nhiều chữ cái chỉ ra môi trường truyền được dùng

♦         Ethernet dựa vào dải nền (Baseband) sử dụng toàn bộ băng thông của môi trường truyền. Tín hiệu số liệu được truyền một cách trực tiếp qua môi trường truyền.

♦         Trong chế độ dải rộng (Broadband), không được dùng trong Ethernet. Tín hiệu số không được đặt trực tiếp vào môi trường truyền. Lúc này tín hiệu số cần được điều chế vào sóng mang và sóng mang sẽ được truyền vào môi trường truyền.

10  4. Một số chuẩn của mạng Ethernet

v       10 Base 2

♦         Tốc độ truyền 10Mbps

♦         Môi trường truyền là cáp đồng trục (Thinnet)

♦         Băng tần cơ sở ( Dải nền)

♦         Ưu điểm của 10 Base 2

Ø      Giá thành rẻ

Ø      Đấu nối đơn giản

♦         Nhược điểm của 10 Base 2

Ø        Gồm các nhược điểm của cáp đồng trục Thinnet

♦         Khi kết nối cần chú ý:

●       Khoảng cách cáp tối thiểu giữa các máy là 5 m

●       Đầu nối T phải được nối trực tiếp với NIC

●       Không thể vượt quá phân đoạn mạng tối đa là 185m

●       Tổng thể sơ đồ đấu nối cáp không thể vượt quá 925m

●       Số nút tối đa trên mỗi phân đoạn mạng là 30

●       Một đầu kết Terminator 50 Ohm

●       Một mạng không thể có trên 5 phân đoạn

v       10 Base 5

♦         Tốc độ truyền 10Mbps

♦         Môi trường truyền là cáp đồng trục (Thinknet)

♦         Băng tần cơ sở ( Dải nền)

♦         Ưu điểm của 10 Base 5

●        Giá thành rẻ

●        Khắc phục nhiều hạn chế của 10 Base 2

♦         Nhược điểm của 10 Base 5

●        Gồm các nhược điểm của cáp Thicknet

♦         Khi kết nối cần chú ý:

●        Khoảng cách cáp tối thiểu giữa các máy là 2.5 m

●        Không thể vượt quá phân đoạn mạng tối đa là 500m

●        Tổng thể sơ đồ đấu nối cáp không thể vượt quá 2500m

●        Một đầu phân đoạn mạng kết thúc phải được nối mát

●        Các đoạn nối từ bộ thu phát đến NIC có thể ngắn theo yêu cầu nhưng không thể dài hơn 50 m.

●        Số nút tối đa cho mỗi đoạn mạng là 100

v       10 Base -T

♦         Tốc độ truyền 10Mbps

♦         Môi trường truyền là cáp (UTP)

♦         Băng tần cơ sở ( Dải nền)

♦         Ưu điểm của 10 Base -T

●        Chi phí thấp nhất so với các loại khác

●        Mạng tin cậy hơn, dễ quản lý hơn, khả năng đấu nối linh hoạt hơn.

♦         Nhược điểm của 10 Base T

●        Gồm các nhược điểm của cáp UTP

♦         Hệ 10 Base –T được đấu dây theo hình sao, vận hành theo Bus logic

♦         Khi kết nối cần chú ý:

●        Số lượng tối đa các máy trên mạng là 1024

●        Hệ cáp dùng là UTP

●        Số nút tối đa trên mỗi phân đoạn là 512

●        Chiều dài tối đa của phân đoạn từ NIC tới Hub là 100m

♦         Các chuẩn đấu nối:

●        Theo EIA/TIA-568A và TIA-568B

●        Đôi 1: Trắng xanh nước biển/  xanh nước biển

●        Đôi 2: Trắng cam/  cam

●        Đôi 3: Trắng xanh lá cây/ xanh lá cây

●        Đôi 4: Trắng nâu/ nâu

11  4. Một số chuẩn của mạng Ethernet

v       100 Mbps Ethernet (Fast Ethernet)

♦         100 Base –TX

♦         100 Base – FX

v       1000 Mbps Ethernet